加里-巴顿关注创新的新层面

通过。加里-达加斯廷

每当一家公司宣布重大的战略转变和重组时,就像GF放弃7纳米FinFET技术开发那样,可能出现混乱、不确定和误解,这是可以理解的。

打消这些顾虑的最好办法是客观地审视形势。汽车、物联网、移动和数据中心/无线基础设施市场对芯片的需求正在强劲增长。这为利用GF广泛的现有成熟技术组合提供了许多新的机会,为这些市场专门定制或区分这些技术。此外,这些领域的许多潜在客户是初创企业或非传统企业,他们可以从GF不断扩大的服务范围中受益。因此,从昂贵的FinFET规模化的跑步机上走下来,使GF能够重新部署其资源,更好地追求这些机会。

加里-巴顿博士GF的首席技术官兼全球研发部高级副总裁,在最近举行的 "中国国际进口博览会 "的主题演讲中解释了这些行业动态并讨论了GF的技术战略。 全球半导体联盟(GSA)2018年东部硅峰会 在纽约州Saratoga Springs举行的论坛上。之后,The Foundry Files与他进行了交谈,以了解更多。

FF:几十年来,电子学的进步一直依赖于使晶体管更小,以提高集成电路的速度和处理能力。是什么改变了?

加里:对于用于高性能计算的芯片来说,扩展确实仍有一席之地,但在其他地方,随着扩展成本的增加,遵循摩尔定律所获得的好处正在减少。不过,这并不意味着创新已经结束。好消息是,现有的技术现在已经非常强大,通过向它们添加新的功能并以各种方式组合,新的架构和计算方式成为可能。真正发生的是一种转变,从通用的计算方法到更多的行业或特定领域的方法。

创新的维度。创新正在转向为领先优势创造差异化的功能。

FF: GF是如何利用这种转变的?

加里: 非常成功,因为我们的大部分收入已经来自差异化的产品。我们称之为支持我们所做的一切的四大支柱是我们的FDX、FinFET、RF和电源/模拟混合信号(AMS)技术。

我们的FDX技术是专门为当今的功率敏感型应用而设计的,提供低的活动和待机功率,但具有所需的密度和性能。它为永远在线的连接、低延迟和更高的数据率提供了无与伦比的射频性能,有助于使射频驱动的物联网成为现实。为物联网设计芯片的客户有很大的兴趣,特别是物联网在未来几年将从WiFi到射频的转变。总的来说,我们今年将有大约20个FDX生产带出,我们预计明年这个数字将增加一倍以上。

在FinFETs方面,我们正在重新调整我们的路线图,以服务于将在未来几年采用该技术的下一波客户。我们已经转移了开发资源,通过提供一系列创新的IP和功能,使我们的14/12纳米FinFET平台与他们更加相关。例如,针对新兴的企业、云计算和通信应用,我们正在研究一次性和多次可编程(OTP/MTP)的嵌入式非易失性存储器(eNVM),以实现超高的安全性能。这是基于GF的物理上不可检测和不可克隆的电荷捕获技术,将使市场领先的安全解决方案成为可能。它们还将提供更高水平的SoC集成。我们的NVM解决方案不需要额外的处理或屏蔽步骤,其密度是基于介质熔断技术的类似OTP解决方案的两倍。

在射频领域,GF拥有丰富的产品组合,与拟议中的架构非常吻合,并将继续推进,以满足5G和其他要求。例如,RF FDX为窄带物联网实现了深度覆盖、大规模连接和低功耗,而RF FinFET技术提供了出色的扩展性和功耗。RFSOI使客户能够为射频前端模块、相控阵和毫米波波束成形建立最先进的LNA/开关和控制功能集成。我们的各种基于SiG的射频产品的性能经过调整,适用于一系列低功率和高功率应用,包括汽车雷达/激光雷达、基站、有线/光学/毫米波和相控阵通信。顺便说一下,客户正越来越多地使用我们基于SiG的CMOS集成产品来取代历史上用于蜂窝和Wi-Fi功率放大器的GaAs工艺。

我们的AMS产品跨越了广泛的工艺节点(180-40纳米)和电压(3-700伏),为客户提供了出色的功能和价位选择。我们的BCD/BCDLite和高压(HV)技术基于GF的高效HV CMOS工艺,包括功率和高压晶体管、精密模拟被动元件和NVM存储器,适用于各种传统和新兴的移动、汽车、物联网和其他应用。

 

GF的功能丰富、差异化的产品

FF:您在演讲中提到,先进的包装是GF的一个强大的差异化优势。 怎么说呢?

盖瑞:GF高性能、高性价比的2.5D、3D和硅光子学先进封装技术支持四大支柱中的每一个,并直接面向5G、网络/基站、AI/ML和先进汽车解决方案等新兴应用。

例如,我们的硅通孔(TSV)技术非常适用于不同的用途,如用于射频应用的TSV;用于功率放大器的接地TSV;以及用于在射频芯片上堆叠天线和/或其他无源器件的隔离TSV(以获得出色的信号完整性和/或大幅缩小移动前端模块的尺寸)。此外,当通过2.5D和3D芯片堆叠实现时,TSVs可以通过将存储器移近逻辑来减少延迟和功率。叠层芯片可以通过异质芯片分割和功能再利用提供显著的成本优势,如使用叠层封装架构将I/O、逻辑和存储器功能分割到更小、更低成本的芯片中,而不是传统的单片式2D设计。

在硅光子(SiPh)集成电路方面,我们拥有光纤连接和激光连接的封装技术,将通过GF的硅光子代工产品提供。

我们一直在执行我们的先进包装产品与主要OSAT的资格认证。对于3D包装,我们将根据产品的热需求,在OSATs支持多种热解决方案选择,我还想指出,我们已经为所有的先进包装解决方案开发了测试技术,以帮助客户熟悉它们并加快其项目。

FF:现在公司已经脱离了极度规模的CMOS,你对GF的研究活动有什么想说的?

加里:首先,有人认为我们完全专注于前沿研究,或者说这是对我们真正重要的唯一研究,但情况根本不是这样。我们一直在进行研发,为我们现有的产品带来新的功能,增加新的能力,提高其性能和/或降低其成本。我们的FinFET技术提供了一个很好的例子。首先,我们成功地在互连中集成了一个MIM电容,从而使性能提高了10%。然后,我们开发了新的IP库,进一步实现了5%的提升。现在,我们正在增强这些成熟器件的射频能力,以期待5G的推出。

在GF的支持下,我们的研究重点是更积极地使我们的成熟技术差异化--实际上,创造出能够实现新应用的衍生品--以应对我们一直在讨论的新机会。

FF:这项工作将在哪里进行?

加里:我们在马耳他有一个大型研发小组,其重点是差异化的CMOS技术开发。我们在东菲什基尔的团队致力于硅光子学、射频和封装技术,这是我们的关键差异化领域。在新加坡,我们在40纳米和更大节点的差异化功率和射频技术方面有大量持续的研发工作,而伯灵顿是我们开发行业领先的射频解决方案的地方。我们继续与世界各地的大学合作,并参加工业研究联盟,如imecFraunhoferIME,研究一系列与我们认为的最佳市场机会相一致的课题。

FF:有什么结束语吗?

加里:一家公司的好坏取决于它的员工,我对我们在全球范围内的晶圆厂中首次为客户提供正确磁带的记录感到非常自豪。对于这样一套复杂的技术,要做到这一点并不容易,这也是对我们的同事和工程师的才能、专业精神和勤奋的证明。

关于作者

Gary Dagastine

Gary Dagastine

Gary Dagastine是一位作家,曾为EE Times、Electronics Weekly和许多专业媒体报道半导体行业。他是Nanochip Fab Solutions杂志的特约编辑,同时也是IEEE国际电子器件会议(IEDM)的媒体关系总监,该会议是世界上最有影响力的半导体技术会议。他在通用电气公司开始从事这一行业,为通用电气的电源、模拟和定制IC业务提供通信支持。加里毕业于纽约斯克内克塔迪的联合学院。